Данная работа посвящана изучению влияния факторов окружающей среды и электродных систем на выработку растением биоэлектрического потенциала и электрохимические процессы проходящие в корнеобитаемой среде . Работа проведена в регулируемых условиях агробиополигона ФГБНУ «Агрофизический научно-исследовательский институт». Объект исследования - листовая капуста пак-чой (Brassica rapa L.). Предмет исследования – биоэлектрохимический потенциал и электрохимические процессы в корнеобитаемой среде. При написании литературного обзора использовались следующие базы данных: eLIBARY.RU, scholar.google.ru. Статистическая обработка экспериментальных данных осуществлялась с использованием Microsoft Excel. В результате проведенного исследования выявлена наиболее эффективная биосовместимая система электродов, в качестве катода в которой выступала сетка из нержавеющей стали, а анода – графитовый войлок. Установлена зависимость выработки разности потенциалов в БЭС на основе пак-чой от уровня влажности корнеобитаемой среды. В ходе изучения потенциалобразующей роли минерального питания растений получено увеличение удельной мощности БЭС в 8 раз при повышении концентрации нитрата кальция в стандартном растворе Кнопа.

This work is devoted to the study of the influence of environmental factors and electrode systems on the production of bioelectric potential and electrochemical processes taking place in the root habitat. The work was carried out in regulated conditions of agrobiopolygon FGBNU "Agrophysical Research Institute". The object of research - leafy cabbage pak-choy (Brassica rapa L.). The subject of the study - bioelectrochemical potential and electrochemical processes in the root habitat environment. When writing the literature review the following databases were used: eLIBARY.RU, scholar.google.ru. Statistical processing of experimental data was carried out using Microsoft Excel. As a result of the study, the most effective biocompatible electrode system was revealed, with stainless steel mesh as the cathode and graphite felt as the anode. The dependence of potential difference generation in BES on the basis of pak-choy on the moisture level of the rooting medium was established. In the course of studying the potential-forming role of mineral nutrition of plants, an 8-fold increase in the specific power of BES was obtained at increasing the concentration of calcium nitrate in the standard solution of Knop.

• Определения, обозначения и сокращения
• Введение
• Глава 1. Обзор литературы
• 1.1. Биоэлектрохимические системы
• 1.2. Механизмы генерации разности потенциалов в высших растениях
• 1.2.1. Электрическая активность структурных элементов
• 1.2.2. Электрогенные насосы и природа метаболической составляющей потенциала покоя
• 1.2.3. Механизм возникновения диффузионного потенциала
• 1.2.4. Роль ионов калия в возникновении диффузионного потенциала
• 1.2.5. Роль ионов натрия в формировании диффузионного потенциала
• 1.2.6. Роль ионов хлора в формировании диффузионного потенциала
• 1.2.7. Уравнение Гольдмана-Ходжкина-Катца
• 1.3. Виды конструкций БЭС
• 1.4. Электроды для использования в БЭС
• 1.5.2. Роль внешних факторов в электрогенных свойствах БЭС
• 1.6. Накопление энергии БЭС
• 1.7. Примеры использования БЭС
• 1.8. Недостатки БЭС
• Глава 2. Материалы и методы
• 2.1 Фитотест-объект
• 2.2 Конструкция биоэлектрохимической системы
• 2.3 Экспериментальные условия
• 2.4 Потенциостатические измерения
• 2.5 Измерение электрических процессов в корнеобитаемой среде
• 2.6 Морфометрические измерения
• 2.7 Вегетационные опыты
• 2.7.1 Выбор электродных систем
• 2.7.2 Влияние влажности корнеобитаемой среды
• 2.7.3 Роль компонентов минерального питания
• Глава 3. Результаты и обсуждения
• 3.1 Анализ эффективности электродных систем
• 3.1.1 Динамика разности потенциалов в процессе вегетации растений в БЭС с электродами из различных материалов
• 3.1.2 Поляризационные кривые БЭС с различными электродными системами
• 3.1.3 Характер электрохимических процессов для различных электродных систем
• 3.1.4 Морфометрические характеристики для БЭС с различными вариациями расположения электродов
• 3.2 Влияние влажности корнеобитаемой среды на показатели БЭС
• 3.2.1 Влияние влажности корнеобитаемой среды на разность потенциалов в процессе вегетации
• 3.2.2 Поляризационные кривые БЭС в условиях варьируемой влажности
• 3.2.3 Характер электрохимических процессов в БЭС при варьируемой влажности корнеобитаемой среды
• 3.1.4 Морфометрические характеристики БЭС с различными показателями влажности
• 3.3 Результаты влияния ионного состава питания на характеристики БЭС
• 3.3.1 Влияние питательных веществ на разность потенциалов в корнеобитаемой среде в процессе вегетации
• 3.3.2 Поляризационные кривые БЭС в условиях варьируемого питания
• 3.3.3 Характер электрохимических процессов в БЭС при варьируемом питании корнеобитаемой среды
• 3.3.4 Морфометрические характеристики для БЭС с различными вариациями питания
• Заключение
• Источники